一种消光型高强低伸粘胶纤维及其制备方法和应用_3

文档序号:8509490阅读:来源:国知局
CN1632189 满足纤度 0? 90 ~1. 40dtex、干断裂强度彡 2. 50cN/dtex、湿断 裂强度彡 1. 20cN/dtex;CN102251301A满足纤度 1. 11dtex、强度彡 2. 9cN/dtex,从上述 指标可以看出,本发明涉及的高强低伸粘胶纤维的纤维强度明显优于现有的差别化粘胶纤 维。
[0054] 将本发明涉及的高强低伸粘胶纤维再分别与莫代尔纤维、天丝进行比对,比对方 式如下: 将高强低伸粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝分别染色后做纤维切片,将其纤维切片在显微 镜下放大2000倍进行观察,如图1~3所示,图1为本发明高强低伸粘胶纤维的纤维切片 横截面,如图1所示,本发明涉及的高强低伸粘胶纤维经染色处理后,其纤维皮层、芯层的 颜色分别表现出了浅、深的差异,差异较大,皮层偏浅,芯层明显偏深,存在清晰的二次反应 界面,比例适中,确保了该产品具有高强、低伸的特点,同时还具有适当的吸水性,纤维亲肤 性具有显著优势,其中,芯层:皮层的"面积"比例为40~70 :30~60。
[0055] 图2为莫代尔纤维的纤维切片截面图,如图2所示,莫代尔纤维经染色处理后,其 纤维皮层和芯层的颜色深、浅一致,无明显二次界面,该产品特点增强了纤维的疏水性,吸 水率差,从而使其亲肤性变差。
[0056] 图3为天丝的纤维切片截面图,如图3所示,天丝经染色处理后,其纤维皮层和芯 层的颜色深、浅一致,无明显二次界面,该产品特点兼具普通型粘胶纤维优良的吸湿性、柔 滑飘逸性、舒适性等优点外,克服了普通粘胶纤维强力低,尤其是湿强低的缺陷,它的强力 几乎与涤纶相近。
[0057] 正是由于产品的上述特性,决定了本发明涉及的消光型高强低伸粘胶纤维满足以 下指标: 干断裂强度彡3. 15cN/dtex; 湿断裂强度多1. 70cN/dtex; 湿状态下产生5%伸长率所需的强度多0. 55cN/dtex, 干断裂伸长率15. 0~19. 0% ; 湿断裂伸长率16. 0~21. 0% ; 结晶度40. 0~45. 0% ; 径向水膨润度22~26% ; 消光剂含量〇. 8~5%。
[0058] 上述指标适用于线密度范围为0.8dtex~1. 67dtex的高强低伸的粘胶纤维的测 定,干断裂强度的测定方法是GB/T14337,湿断裂强度的测定方法是GB/T14337,湿状态 下产生5%伸长率所需的强度是通过GB/T14337完成的,干断裂伸长率的测定方法是GB/T 14337,湿断裂伸长率的测定方法是GB/T14337,线密度偏差率的测定方法是GB/T14335, 残硫的测定方法是FZ/T50014,长度偏差率的测定方法是GB/T14336,超长纤维率的测定 方法是GB/T14336,倍长纤维的测定方法是GB/T14336,疵点的测定方法是GB/T14339, 白度的测定方法是FZ/T50013,径向水膨润度的测定方法是GB/T6503。
[0059] 下面以几个典型实施例来列举说明本发明的【具体实施方式】,当然,本发明的保护 范围并不局限于以下实施例。
[0060] 实施例1 本实施例涉及的高强低伸粘胶纤维是由浆柏原料依次经浸渍、研磨、压榨粉碎、搓揉、 降聚、黄化、溶解、过滤、脱泡、熟成、纺丝牵伸和后处理后而得到的,经测定,该高强低伸粘 胶纤维满足: 干断裂强度彡3. 2cN/dtex; 湿断裂强度多1. 70cN/dtex; 湿状态下产生5%伸长率所需的强度多0. 55cN/dtex, 干断裂伸长率13. 0~16. 0% ; 湿断裂伸长率16. 0~21. 0% ; 结晶度40. 0~45. 0% ; 径向水膨润度22~26% ; 消光剂含量〇. 8~5%。
[0061] 实施例2 本实施例与实施例1的区别在于:本实施例涉及的高强低伸粘胶纤维还满足: 白度彡85%; 线密度偏差率彡±2.0%; 残硫< 7. 0mg/100g; 长度偏差率彡±3. 0%; 超长纤维率< 0. 5%; 倍长纤维< 1. 0mg/100g; 疵点彡 1. 0mg/100g。
[0062] 实施例3 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,步骤如下: A. 将浆柏原料首先放在喂机柏上,设定投料速度为40kg/min后,将原料加入到浸渍桶 中,经研磨机研磨后制成浓度为3%的浆粥,其中,研磨的目的是通过机械作用对纤维进行 开松和分散,从而提高纤维素的碱化速度及碱化率; B. 将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱纤维素送至揉搓机,处理后获得浓度为30%的浆粥,在该步骤中,压榨机能除去多余的 碱液,多余的碱液能够回收利用,处理方式是使用滤网60目、真空度-0.4MPa的过滤机去 除碱液中多余的半纤维素后回收碱纤维蓋,揉搓机使用双螺杆设备,可使纤维分丝、帚化, 达到破坏纤维素纤维细胞壁的作用,去除纤维素中的小分子,从而提高纤维素反应性能,提 高纤维素结合碱含量,达到6%; C. 将步骤B制得的浆粥与碱液混合后送至反应器,在反应器中加入纯氧,降聚后获得 聚合度为400、甲纤纯度为98. 0%的碱纤维素,在该步骤中,加入纯氧的目的是氧化降聚。
[0063] D.将步骤C制得的碱纤维素送至黄化机,在黄化机中加入二硫化碳,经黄化反应 后,将黄化反应得到的纤维素磺酸酯与溶剂溶解,制得浓度为9. 0%的纤维素磺酸酯溶液; E.将步骤D制得的纤维素磺酸酯溶液经过滤、脱泡、熟成后,加入消光剂得到纺丝原 液,再将获得的纺丝原液经纺丝牵伸和后处理后制得粘胶纤维。
[0064] 本实施例中,浆柏原料为棉浆。
[0065] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0066]实施例4 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,步骤如下: A:将浆柏原料浸渍于装有碱液的浸渍桶中,由研磨机研磨后制成浓度为3. 5%的浆粥;B:将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱纤维素送至揉搓机,处理后获得浓度为32%的浆粥; C:将步骤B制得的浆粥与碱液混合后送至反应器,在反应器中加入纯氧,降聚后获得 聚合度为450、甲纤纯度为98. 5%的碱纤维素; D:将步骤C制得的碱纤维素送至黄化机,在黄化机中加入二硫化碳,经黄化反应后,将 黄花反应得到的纤维素磺酸酯与溶剂溶解,制得浓度为10. 〇%的纤维素磺酸酯溶液; E:将步骤D制得的纤维素磺酸酯溶液经过滤、脱泡、熟成后,加入消光剂得到纺丝原 液,再将获得的纺丝原液经纺丝牵伸和后处理后制得粘胶纤维。
[0067] 上述步骤A中,浆柏原料为棉浆、竹浆、木浆和麻浆的混合物,聚合度为1100,混合 比例为3 :2 :1 :1 ;所述的碱液为氢氧化钠,其浓度为120g/L,浸渍温度为35°C,浸渍时间为 65min;所述的研磨机设于连接浸渍桶和压榨机的管道内,研磨后浆粥的温度为35°C,研磨 的时间为35s。
[0068] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0069] 实施例5 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,步骤如下: A:将浆柏原料浸渍于装有碱液的浸渍桶中,由研磨机研磨后制成浓度为4%的浆粥; B:将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱纤维素送至揉搓机,处理后获得浓度为35%的浆粥; C:将步骤B制得的浆粥与碱液混合后送至反应器,在反应器中加入纯氧,降聚后获得 聚合度为500、甲纤纯度为98. 2%的碱纤维素; D:将步骤C制得的碱纤维素送至黄化机,在黄化机中加入二硫化碳,经黄化反应后,将 黄花反应得到的纤维素磺酸酯与溶剂溶解,制得浓度为9. 5%的纤维素磺酸酯溶液; E:将步骤D制得的纤维素磺酸酯溶液经过滤、脱泡、熟成后,加入消光剂得到纺丝原 液,再将获得的纺丝原液经纺丝牵伸和后处理后制得粘胶纤维。
[0070] 本实施例步骤A中,浆柏原料为木浆和麻浆的混合物,混合比例为3:1,聚合度为 1000〇
[0071] 本实施例步骤A中,所述的碱液为氢氧化钠,其浓度为110g/L,浸渍温度为30°C, 浸渍时间为50min。
[0072] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0073] 实施例6 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,步骤如下: A:将浆柏原料浸渍于装有碱液的浸渍桶中,由研磨机研磨后制成浓度为4%的浆粥; B:将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱纤维素送至揉搓机,处理后获得浓度为38%的浆粥; C:将步骤B制得的浆粥与碱液混合后送至反应器,在反应器中加入纯氧,降聚后获得 聚合度为550、甲纤纯度为98. 3%的碱纤维素; D:将步骤C制得的碱纤维素送至黄化机,在黄化机中加入二硫化碳,经黄化反应后,将 黄花反应得到的纤维素磺酸酯与溶剂溶解,制得浓度为9. 6%的纤维素磺酸酯溶液; E:将步骤D制得的纤维素磺酸酯溶液经过滤、脱泡、熟成后,加入消光剂得到纺丝原 液,再将获得的纺丝原液经纺丝牵伸和后处理后制得粘胶纤维。
[0074]上述步骤A中,浆柏原料为竹浆、木浆和麻浆的混合物,聚合度为900,混合比例为 3 :1 :1 ;所述的碱液为氢氧化钠,其浓度为240g/L,浸渍温度为60°C,浸渍时间为90min;所 述的研磨机设于连接浸渍桶和压榨机的管道内,研磨后浆粥的温度为30°C,研磨的时间为 10s〇
[0075] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0076] 实施例7 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,步骤如下 A:将浆柏原料浸渍于装有碱液的浸渍桶中,由研磨机研磨后制成浓度为6%的浆粥; B:将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱纤维素送至揉搓机,处理后获得浓度为40%的浆粥; C:将步骤B制得的浆粥与碱液混合后送至反应器,在反应器中加入纯氧,降聚后获得 聚合度为600、甲纤纯度为98. 5%的碱纤维素; D:将步骤C制得的碱纤维素送至黄化机,在黄化机中加入二硫化碳,经黄化反应后,将 黄花反应得到的纤维素磺酸酯与溶剂溶解,制得浓度为10. 〇%的纤维素磺酸酯溶液; E:将步骤D制得的纤维素磺酸酯溶液经过滤、脱泡、熟成后,加入消光剂得到纺丝原 液,再将获得的纺丝原液经纺丝牵伸和后处理后制得粘胶纤维。
[0077] 本实施例中,浆柏原料为竹浆,其聚合度为800。
[0078]上述步骤A中,所述的碱液为氢氧化钠,其浓度为200g/L,浸渍温度为40°C,浸 渍时间为60min;所述的研磨机设于连接浸渍桶和压榨机的管道内,研磨后浆粥的温度为 60°C,研磨的时间为40s。
[0079]上述步骤B中,压榨机的压榨温度57°C,压榨倍数为2. 2倍,粉碎机的粉碎度为120g/L〇
[0080] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0081] 实施例8 本实施例与实施例4的区别在于:在步骤A中,浆柏原料为棉浆、竹浆、木浆和麻浆的混 合物,聚合度为1200,混合比例为2 :3 :1 :1 ;在步骤B中,所述压榨机的压榨温度为63°C、压 榨倍数为2. 8。通过合理的压榨倍数和粉碎度的调整,能够提高后期加工工序中碱纤维素的 性能均匀性,防止局部收到强挤压,从而阻碍了氧气进入,降低降聚步骤的速度。
[0082] 步骤C中,所述的碱液为浓度140g/L的氢氧化钠溶液,反应器中纯氧的加入量为 2%,降聚反应时间控制在30min。
[0083] 经检测,由本实施例获得的粘胶纤维满足本发明所述高强低伸粘胶纤维的产品特 性。
[0084] 实施例9 一种消光型高强低伸粘胶纤维的制备方法,包括以下步骤: A:将浆柏原料浸渍于装有碱液的浸渍桶中,由研磨机研磨后制成浓度为4%的浆粥; B:将步骤A制得的浆粥送至压榨机,经压榨后送至粉碎机进行粉碎,获得碱纤维素,将 该碱
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